DOI: https://doi.org/10.14739/2409-2932.2020.1.198119

Озонолітичний синтез ацетофенону – напівпродукту для виготовлення лікарських препаратів заспокійливої дії

A. H. Halstian, A. S. Bushuiev, V. V. Kotova, O. O. Demchenko

Анотація


 

Ацетофенон – важливий напівпродукт для виготовлення лікарських препаратів заспокійливо дії. Відомі методи його одержання не мають майбутнього через технологічну складність, жорсткі умови синтезу та низькі коефіцієнти переробки вихідної сировини. Тому актуальним завданням є розробка маловідходного, низькотемпературного синтезу ацетофенону за допомогою озону.

Мета роботи – дослідити кінетичні закономірності реакції озону з етилбензеном в ацетатній кислоті та розробити озонолітичний синтез ацетофенону.

Матеріали та методи. Застосовували льодяну ацетатну кислоту фірми «Sigma» кваліфікації «Х.Ч.»; етилбензен, ацетофенон фірми «Acros organics» кваліфікації «Х.Ч.»; ацетати металів кваліфікації «Х.Ч.». Концентрацію О3 у газовій фазі визначали спектрофотометричним методом за поглинанням в області 254–290 нм на спектрофотометрі СФ-46, що призначений для вимірювання коефіцієнтів пропускання рідких і твердих прозорих речовин в області спектра від 190 нм до 1100 нм. Ідентифікацію складових реакційної маси ті їх кількісний аналіз у розчині здійснили методом газорідинної хроматографії.

Результати. Дослідили кінетичні закономірності окиснення етилбензену озоном у розчині льодяної ацетатної кислоти. Показано, що при температурі 15 оС озонування відбувається переважно за ароматичним кільцем. Введення у систему каталізатора – манган (ІІ) ацетату – підвищує селективність окиснення за бічним ланцюгом з 34,0 %до 87,7 %. Як основні продукти утворюються ацетофенон (76,5 %) і метилфенілкарбінолацетат (11,2 %).

Висновки. Озонування етилбензену в ацетатній кислоті перебігає переважно за ароматичним кільцем, і отримати ацетофенон із високим виходом неможливо. Введення у систему каталізатора на основі перехідного металу дає змогу спрямувати процес переважно за бічним ланцюгом з утворенням 76 % ацетофенону.

 


Ключові слова


ozonolysis; ethylbenzene; acetophenone; acetic acid; oxidation; catalysis; ozone

Повний текст:

PDF

Посилання


Pan, H. L., Li, S. T., Shu, M. J., Ye, Y. W., Cui, Q. H., & Zhao, Z. X. (2018). p-Xylene catalytic oxidation to terephthalic acid by ozone. Scienceasia, 44(3), 212-217. https://doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2018.44.212

Chen, Y. H., Chang, C. Y., Chen, C. C., & Chiu, C. Y. (2006). Kinetics of ozonation of 2-mercaptothiazoline in an electroplating solution combined with UV radiation. Industrial & Engineering Chemistry Research, 45(14), 4936-4943. https://doi.org/10.1021/ie060065w

Galstyan, A., Galstyan, G., & Timoshyna, L. (2018). Research of the process of liquid phase selective oxidation of 4-aminotoluene with ozone. Chemistry & Chemical Technology, 12(3), 341-345. https://doi.org/10.23939/chcht12.03.341

Tarasenko, O. I., & Chalysh, I. A. (2010). Kinetyka ridynnofaznoho okysnennia hidroksytoluoliv ozonopovitrianoiu sumishshiu [Kinetics of liquid-phase oxidation of hydroxytoluenes by ozone-air mixture]. Ukrainskyi khimichnyi zhurnal, 76(1-2), 92-95. [in Ukrainian].

Ku, Y., Ji, Y. S., & Chen, H. W. (2008). Ozonation of o-cresol in aqueous solutions using a rotating packed-bed reactor. Water Environment Research, 80(1), 41-46. https://doi.org/10.2175/106143007x220905

Galstyan, G. A., Tyupalo, N. F., & Razumovskii S. D. (2004). Ozon i ego reaktsii s aromaticheskimi soedineniyami v zhidkoi faze [Ozone and its reactions with aromatic compounds in the liquid phase]. Lugansk: VNU. [in Russian].

Galstyan, G. A., Tyupalo, N. F., & Galstyan, A. G. (2009). Zhidkofaznoe kataliticheskoe okislenie aromaticheskikh soedinenii ozonom [Liquid-phase catalytic oxidation of aromatic compounds by ozone]. Lugansk: VNU. [in Russian].

Galstyan, G. A. (2017). Ozonolitychnyi syntez α-amino-α/-hidroksymetyl-4-nitroatsetofenonu [Ozonolysis of α-amino-α/-hydroxymethyl-4-nitroacetophenone in the liquid phase]. Current issues in pharmacy and medicine: science and practice, 10(1), 26-31. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.14739/2409-2932.2017.1.93433

Kuleshova, T. S., & Galstyan, A. G. (2019). Ridynnofazne ozonuvannia etylbenzenu [Liquid-phase ozonation of ethylbenzene]. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, (3), 17-21. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-17-21

Razumovskyi, S. D., Halstian, H. A., & Tiupalo, M. F. (2000). Ozon ta yoho reaktsii z alifatychnymy spolukamy [Ozone and its reactions with aliphatic compounds]. Luhansk: SUDU. [in Ukrainian].

Romanovskii, B. V. (2006). Osnovy khimicheskoi kinetiki [Fundamentals of chemical kinetics]. Moscow: Ekzamen. [in Russian].

Emanuel, N. M., Denisov, E. T., & Maizus, Z. K. (1965). Tsepnye reaktsii okisleniya uglevodov v zhidkoi faze [Chain reactions of oxidation of carbohydrates in the liquid phase]. Moscow: Nauka. [in Russian].

Potapenko, E. V., & Kudyukov, Yu. P. (2001). Okislenie 4-nitrotoluola ozonom v uksusnom angidride v prisutstvii sul`fata margancza [Oxidation of 4-nitrotoluene by ozone in acetic anhydride in the presence of manganese sulfate]. Kinetika i kataliz, 42(6), 1-4. [in Russian].

Galstjan, A. G., Bushuev, A. S., & Galstjan, T. M. (2010). Kataliticheskoe okislenie 3-atsetaminotoluola ozonovozdushnoi smes'yu v uksusnoi kislote [Catalytic oxidation of 3-acetaminotoluene by ozone-air mixture in acetic acid]. Vostochno-Evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii, 1(6), 50-53. [in Russian].

Andreev, P. Y., Galstyan, A. G., & Galstyan, G. A. (2005). Oxidation of 2,4-dinitrotoluene with ozone in acetic acid in the presence of transition metal salts. Neftekhimiya, 45(5), 319-322.

Galstyan, A., Marshalok, H., Galstyan, T., Kuleshova, T., & Marshalok, O. (2019). Katalityczne utlenianie alkilobenzenów ozonem [Catalytic oxidation of alkylbenzenes with ozone]. Przemysł Chemiczny - Chemical Industry, 98(9), 1475-1478. [in Polish]. https://doi.org/10.15199/62.2019.9.30




Актуальні питання фармацевтичної та медичної науки та практики  Лицензия Creative Commons
Запорізький державний медичний університет